EFEK RADIASI PADA FILM RADIOGRAFI

Ringkasan

Sejak ditemukannya efek radiasi pada film radiografi, hal ini digunakan sebagai cara untuk meneliti sifat radiasi. Ini disebabkan pada waktu itu teknologi film fotografi telah digunakan secara luas. Karakteristika efek radiasi pada film radiografi ialah bahwa efek radiasi tersebut dapat direkam dan disimpan. Dengan demikian pemeriksaan efek radiasi dalam bidang kedokteran menjadi mungkin menggunakan film radiografi, yang semula menggunakan film sinar-X, juga dalam bidang tenaga nuklir film radiografi telah digunakan untukfilm badge. Efek radiasi pada film radiografi juga telah digunakan secara luas sampai ke bidang industri seperti autoradiografi dan radiografi, dan pemakaiannya semakin meluas karena dapat digunakan bersama efek fluoresensi yaitu yang dapat memperluas citra dalam gambar foto. Berikut akan diperkenalkan terjadinya efek radiasi pada film radiografi dan contoh penggunaannya.

Uraian

1. Pemeriksaan sifat radiasi berdasarkan efeknya pada film dan teknologi foto.

Benda yang digunakan pada penemuan radioaktivitas uranium (Becquerel dari Perancis, tahun 1896) adalah pelat film. Teknologi fotografi sudah berkembang sejak abad 18 sampai abad 19, pada waktu itu pemotretan di bawah sinar tampak sudah digunakan secara luas dan umum di negara Jepang. Jika dibandingkan dengan teknologi saat ini seperti sensitivitas emulsi film, waktu pengkabutan, pencucian (developing) dan fiksasi reagen, maka meskipun hal ini merupakan langkah awal, sudah terbentuk gambar tersembunyi oleh cahaya di dalam materi yang bersifat fotosensitif, sehingga dapat dibedakan secara visual.

Telah banyak dilakukan percobaan untuk menemukan senyawa yang cocok untuk dijadikan emulsi film, namun saat ini yang digunakan untuk emulsi film adalah partikel padat perak bromida (AgBr) yang mengandung sejumlah kecil perak iodida (AgI) yang terdispersi secara homogen pada membran gelatin sebagai subyek. Sebagai bahan pengembang digunakan metol, hidrokinon atau fenidon. Untuk larutan fiksasi banyak digunakan natrium tiosulfat. Cara ini dapat digunakan pada pemrosesan efek radiasi pada film.

2. Efek radiasi pada film dan karakteristikanya.

Radiasi menyebabkan terjadinya ionisasi pada atom dan molekul di dalam emulsi foto yang mengandung perak-halogen (AgX), membentuk elektron bebas, ion positif dan spesi tereksitasi. Proses ini akan mereduksi ion perak dan menghasilkan gambar negatif. Gambar negatif ini bersifat stabil, dan bila ini difiksasi akan diperoleh gambar foto (dari) radiasi. Prinsip prosesnya tidak terlalu berbeda dari efek cahaya pada film fotografi. Jenis film apapun dapat digunakan, misalnya yang dapat menghasilkan gambar radiasi dua dimensi yang rinci seperti bayangan sinar, selain itu juga dapat menyimpan foto perubahan warna hitam pada kertas putih. Tetapi karena radiasi berbeda sifatnya dari sinar tampak dan tidak bisa dilihat dengan mata telanjang, maka kekuatan radiasi pada obyek yang tidak dapat diketahui dengan teknik pemotretan, dapat diketahui dengan cara mengukur efek ionisasi atau sinar fluoresensi. Lagipula jenis radiasi bermacam-macam dan energinyapun biasanya sangat besar. Karena efek radiasi pada film bergantung pada jenis radiasi, maka harus dipilih emulsi film atau pelat film yang paling sesuai, dan pada waktu yang sama diperlukan juga persiapan yang hati-hati misalnya penentuan persyaratan kondisi pencucian film. Autoradiografi, yang ditentukan oleh distribusi dan kadar radioaktivitas pada bahan obyek, radiografi dan pemeriksaan sinar-X, yang menggunakan sifat daya tembus radiasi, merupakan teknik pemotretan yang memanfaatkan sifat karakteristik radiasi.

3. Autoradiografi dan radiografi.

Jika obyek pemotretan berupa bahan, logam atau organisme yang mengandung radioaktivitas, maka pemotretan tidak memerlukan sumber radiasi lain di antara obyek dan film. Peristiwa ini disebut autoradiografi. Sebaliknya, pemotretan gambar obyek, misalnya bagian organ tubuh manusia atau mesin kapal terbang, dengan meletakkan obyek di antara sumber radiasi dengan emulsi foto, disebut radiografi.

Dengan mengesampingkan hal yang khusus, untuk tujuan seperti tersebut di atas, film, cairan pengembang, dan bahan perekat dijual dalam berbagai jenis, dan bisa didapatkan dengan mudah. Karena benda obyeknya bermacam-macam, dan setiap teknik pemotretannya memerlukan berbagai strategi, berikut akan diperkenalkan beberapa contoh.

3.1. Autoradiografi

Semua proses pemotretan dilakukan dalam ruangan gelap yang kedap cahaya. Penanganan film dilakukan dengan hati-hati tanpa mengotori atau melipatnya agar tak terjadi cacat. Untuk menghindari sinar fluoresensi yang dipancarkan benda obyek dan mencegah pencemaran radioaktivitas padanya, film dilapisi dengan bahan membran seperti kertas hitam. Berdasarkan persyaratan pengembangnya, waktu pemaparan obyek harus disesuaikan dengan tujuan pemotretan, kemudian dibiarkan sejenak dalam ruangan gelap sampai diperoleh gambar yang benar. Kemudian film dilepas dari benda obyek dan bila dilakukan pencetakan dan fiksasi, maka akan dihasilkan gambar hitam pada foto hitam-putih. Untuk setiap benda obyek, perlu ditentukan pengaturan kondisi pemotretan. Misalnya dengan radiasi partikel berenergi tinggi, maka dipilih emulsi tebal yang terdispersi pada partikel perak halogen berkadar tinggi. Untuk pemrosesan filmnya diperlukan latihan khusus.

Pada penggunaan autoradiografi, hasil foto radiasi (autoradiografi) diamati dan dievaluasi dengan tiga cara sebagai berikut, yaitu (1) metode penentuan derajat kehitaman secara komprehensif/makroskopik menggunakan pengukur kehitaman (makro-autoradiografi), (2) metode penentuan derajat kehitaman secara mikroskopik menggunakan mikroskop (mikro-autoradiografi), dan (3) metode penentuan jejak dengan menggunakan mikroskop (autoradiografi-jejak). Dosis iradiasi dan derajat penghitaman film diperlihatkan padaGambar 1.

Dengan menggunakan metode makro-autoradiografi, distribusi dua dimensi radioaktivitas pada bahan obyek dapat dibedakan secara jelas. Sedang pada metode mikro-autoradiografi, gambar dua dimensi bahan obyek dapat diamati dengan lebih teliti. Metode mikro-autoradiografi ini digunakan untuk menentukan distribusi radioisotop misalnya di dalam dan di luar sel pada kulit binatang, atau dalam berbagai jenis bahan.Untuk autoradiografi-jejak dilakukan penentuan radiasi kosmik menggunakan membran emulsi tebal atau determinasi radioaktivitas (Gambar 2), sesuai dengan perbedaan radioaktivitas dalam bahan.

Film pengukur dosis radiasi (film badge) yang digunakan oleh pekerja radiasi adalah contoh autoradiografi yang digunakan secara luas.Film badgesangat berguna bagi pekerja radiasi. Cara pengukuran dosis radiasi telah disesuaikan dengan berbagai jenis radiasi, menggunakan filter dengan stuktur dan tebal untuk penyerapan radiasi yang berbeda, yaitu dengan mempertimbangkan daya tembus masing-masing jenis radiasi di dalam materi.

3.2. Radiografi untuk keperluan uji tak merusak.

Tujuan utama radiografi untuk uji tak merusak ialah pengujian cacat pada benda. Untuk tujuan ini, diperlukan pemilihan pemaparan yang kontrasnya baik dan pemilihan kondisi pencucian yang sesuai. Sumber radiasi yang utama untuk radiografi adalah sumber radiasi gamma, dan ada dua cara yaitu cara pasti dan cara bebas. Sebagai sumber radiasi biasanya dipilih radioisotop yang dapat menghasilkan kontras yang baik dan mempunyai umur paro yang panjang. Sumber radiasi gamma yang umum digunakan ialah Co-60 dan Ir-192, seperti yang diperlihatkan padaTabel 1. Untuk sumber sinar-X, dapat digunakan pesawat sinar-X yang telah dijual di pasaran.

Lamanya waktu pemaparan ditentukan oleh jenis dan besarnya energi radiasi, jenis dan tebal bahan percobaan, sensitivitas emulsi film, kondisi pencucian, serta jarak antara sumber radiasi dengan emulsi. Di saat pemotretan, film fotografi disimpan dalam kaset terbuat dari timbal agar kedap cahaya, dan untuk memperpendek waktu pemaparan digunakan kertas yang sensitivitasnya tinggi. Dalam industri, radiografi digunakan antara lain untuk pengujian cacat pada mesin dan bagian lain pesawat terbang, juga bagian benda logam yang dilas.

3.3. Penggunaan dalam bidang kedokteran.

Contoh penggunaan radiografi dalam bidang kedokteran ialah foto sinar-X yang digunakan pada saat pemeriksaan tubuh manusia. Dalam bidang kedokteran nuklir, sintigraf (foto yang diperoleh menggunakan kamera sintilasi) digunakan pada waktu pemeriksaan tubuh manusia memakai radiofarmaka secarain-vivo. Dalam penggunaan sintigraf pada makhluk hidup, untuk menambah transparansi kontras diperlukan pengurangan dosis ambang radiasi. Tentang transparansi kontras, diperlukan pengerjaan yang sama seperti pada pengerjaan radiografi untuk uji tak merusak. Contoh transparansi kontras misalnya penggunaan teknik memperluas citra padacomputed tomography(CT). Pengurangan dosis ambang radiasi berpengaruh pada peningkatan sensitivitas film. Penambahan partikel perak halogen dalam emulsi film, pelapisan kedua permukaan film emulsi (film berlapis dua), dan penggunaan kertas dengan sensitivitas tinggi (Gambar 3), merupakan upaya perbaikan mutu hasil fotografi.

4. Problem dalam penggunaan efek radiasi pada film

Problem yang dihadapi sewaktu menggunakan efek radiasi pada film adalah pentingnya manipulasi ruang gelap. Sebagai contoh, jika menggunakan TLD sebagai penggantifilm badge, manipulasi ruang gelap dapat dihindari. Namun demikian, daerah jangkauan energi radiasifilm badgeluas dan sensitivitas pengukuran dosis serapnya lebih stabil daripada TLD.

Selanjutnya, sebagai pengganti film sinar-X yang digunakan untuk pemeriksaan di bidang kedokteran, di Jepang telah diciptakanimaging plateyang memakai materi berfluoresensi yang bersifat membias.